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摘要：现阶段，社会生产力的不断发展带动了科技水平的提高，社会的各行各业都开始使用先进的设备来提高建筑工程的质量。GIS 设备作为科技含量高的设备有着用地面积少、设备使用时环保效果好以及有着可靠的安全性和稳定性等许多优点，所以使用的频率高。本文主要概述了 GIS 设备，从而研究了变电站 GIS 设备运行维护和管理措施，以保证合理和有效的使用 GIS 设备，为变电站安全和稳定的运行奠定基础。
关键词：变电站；GIS 设备；运行维护与检修
1 变电站GIS设备概述
1.1变电站GIS设备具体内涵
变电站GIS设备主要是指将内部为气体的绝缘金属广泛应用于封闭开关的一种设备，其组成部分主要包括：组合的母线、断路的设备、避雷设备、进出线的套管设备、电压、电流互相感应设备、接地开关、隔离管开关、进出管以及电线终端等组成部件，将以上元件都封闭在GIS设备的金属壳中，利用SF6气体形成高压式设备。
1.2变电站GIS设备的优势及其特点
不同的变电站GIS设备优点不尽相同，以220kV装备运维站为例：变电站的接线图为220kV为双母线，110kV为双母线，10kV为单母线分段接线，两台主变并列运行为例，其与其他变电站GIS设备相比具有如下优点：第一，变电站GIS设备所占空间较小。通常而言，220kV的变电站GIS设备所占空间为38%左右，110kV的变电站GIS设备所占空间为47%左右，这不仅节约了我国土地资源，同时还避免了不必要的资金的浪费。第二，受自然环境的影响较小。由于变电站GIS设备使用的是金属壳的封闭式电器组合，因此受到风雨、雷电以及金属粉尘等恶劣的自然环境的影响，从而提高变电器GIS设备供电的安全性和可靠性。第三，维护的时间较长，而且工作量较小。变电站GIS设备维护一般周期为一年，但是日常的清理和检测活动是必不可少的，这不仅能够提高变电站GIS设备的运行效率，还能够减轻设备的运行负荷。第四，抗干扰能力强，由于变电站的GIS设备外部是金属外壳，因此能够对无线电、无线静电等进行有效的屏蔽，超强的绝缘优点，还能提高相关工作人员的安全。第五，高度的绝缘性。由于金属导体其绝缘性能十分高，因此设备内部不容易受到外界恶劣环境的影响，而且不会发生老化，提高了运行的效率和可靠性。第六，抗震能力较强。变电站GIS设备其重心较低、占地面积较小、质量较轻，因此其防震能力较高。
2 GIS设备产生故障的原因
1）GIS设备的制造车间清洁度差，特别是总装配车间，使金属微粒、粉末和其他杂物残留在GIS内部。
2）装配的误差大，使可动元件与固定元件发生摩擦，而产生的金属粉末和残屑遗留在零件的隐蔽地方，而没有在出厂前清理干净。
3）在GIS零件的装配过程中，不遵守工艺规程。有零件装错、漏装等现象。
4）选用材料不合格，材料质量太差。
在GIS运行过程中，山于制造厂没有严格遵守工艺规程，金属触头打磨不光滑，有毛刺使触头接触不良出现过热现象。长时间过热会形成恶性循环，最终导致触头失去弹性，触头电阻变大。山于严重发热，引起触头金属物熔化，从而形成尖端放电，造成GIS导体对外壳电弧短路。如某变电站发生一起110kV工母母线筒内GIS导体对外壳电弧短路而引发故障，造成110KV母差动作，使110KV母线失压（一台主变运行）。在分析事故时检查发现某间隔工母母线侧隔离开关触头有毛刺，长时间运行触头接触不良严重发热，使触头金属物熔化引发GIS导体对外壳电弧短路故障。
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3 GIS设备运行维护与检修管理措施
3.1 GIS设备资料管理。GIS设备有多种类型，不同的类型也有不同的性能，为了保证检修工作的针对性，则需要对不同设备做好资料保护与管理，通过对相关资料的保存，对日后检修提供参考。相关的资料主要包括厂家、设计方、施工方和试验单位报告、设备的电气图、设备安装室内土建施工图、设备运行试验报告、GIS设备铭牌、厂家报告、运行操作事项、保护配置、设备异常运行和故障处理历史、电器闭锁配置原则和典型操作方法等内容，要对这些资料进行系统保存，通过定期检查翻阅，随时掌握设备日常运行状态。
3.2 GIS设备外观检修。对设备的检修内容要综合全面，先对设备的外观进行观察，确保外观没有问题后，才能进行内部检修。外观维护主要是观察GIS设备是否出现漏气现象，如果漏气则要快速修理；外殼温度是否增加，要保证温度在标准范围；设备的接地装置有没有出现损坏，是否保证完好无损；设备整体的密封性是否良好；设备主要部位的防护门、绝缘法兰、阀门开关等是否运行灵活；设备相关的金属架有无老化腐蚀、油漆脱落的情况；设备接地有无引起不适当的发热；瓷套外部有没有出现外力破损、污秽和裂纹。要全面综合的对设备进行外观检查，保证设备外观完整完好。
3.3 GIS设备表针检修。检修过程中，需观察断路器、隔离开关和接地开关等部位，保证上述开关处在正确位置。为了保证维护的效果与质量，就要在巡视时严格执行技术标准，确保各部件符合标准要求，除了对表针进行维护外，还要对加热器、显示器、密度计和压力表、指示灯等进行全面的观察，确保运行正常稳定。
3.4 GIS设备气体压力管理。气体压力是GIS设备主要的内容，如果压力大小出现改变，则直接影响到设备内部SF6气体含量，影响设备良好运行。在检修中，要关注GIS设备气体压力变化，及时发现问题、确定位置、有效处置，实现设备的稳定安全运行。观察GIS设备中SF6含量是否达到标准，是还超出规定范围，要对室内报警器语音设备、录音设施进行观察，保证GIS设备周围环境标准。
3.5 做好检修记录工作。GIS设备所有的检查检测情况都要有记录，特别是对出现问题的设备维护情况，一定要有详细的记录，这样，才能全面掌握设备整体情况，对日后快速进行检查和维护提供有效参照，保证设备稳定运行。记录是设备的状况体现，是不同时期、不同设备的运行情况体现，当启动下一次检测时，一定要将这次和上次数据进行全面的对比，通过数值的对比，诊断出设备所处的环境温度是否正常、设备是滞出现漏气情况，通过对比，对设备做出正确的处理。
4 GIS设备检修工作中的注意事项
4.1加强运行人员对GIS设备故障分析以及故障点的确认辨识能力的培训，以推进整个故障的处理进程。
4.2 GIS罐体里部故障后，从外观上很难检查到故障点的具体位置，故障点位置的辨识主要通过保护动作报告、故障录波器报文去进行分析，在故障点位置明确后运行人员应及时检查全部气室的压力值，检查防爆膜是否存在动作，在内窥镜与观察窗的协作下去检查是否有粉末以及分解物的滞留现象等。通常采用录波电流方向去辨识故障点位置，继而有目的性的对SF6气体进行取样去做出最后判断，最后借助解体检查的方式去明确故障设备[3]。
4.3 GIS设备运行出现故障后在没有探明故障点之前，通常不可强行送电。尤其是母线、主变故障后应经由整体检查，在故障点明确后并检查主设备是否遭到损伤后才可送电。
4.4 GIS设备故障后需现场解体应做好防护措施，配戴防毒面具，预防SF6气体中毒。
参考文献：
[1]廖雄健.变电站GIS设备运行以及维护方法分析[J].大科技，2016(28)：144-145.
[2]苟娟霞，田世君，袁瑞玲.浅谈变电站GIS设备运行维护管理研究[J].工程技术（全文版），2017(3)：206.
论文作者:罗永利
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
标签：设备论文; 变电站论文; 故障论文; 母线论文; 金属论文; 气体论文; 触头论文; 《电力设备》2019年第19期论文;